Was passiert, wenn man Salz auf Eiswürfel streut?

Salz auf Eiswürfel: So entsteht eine Kältemischung

Das Streuen von Salz auf Eiswürfel zeigt genau, was passiert wenn man salz auf eiswürfel streut. Erfahren Sie, wie dieser Vorgang den Gefrierpunkt von Wasser verändert und zu erstaunlichen Kältereaktionen im Alltag führt.

Was passiert, wenn man Salz auf Eiswürfel streut?

Fügt man Salz auf einen Eiswürfel, beginnt dieser an der Kontaktstelle augenblicklich zu schmelzen, obwohl die Umgebungstemperatur und der Eiswürfel selbst unter dem Gefrierpunkt von 0 Grad Celsius liegen. Das ist kein Zufall. Es handelt sich um einen physikalisch-chemischen Prozess, der im Winter täglich auf Straßen und Wegen genutzt wird, um Eisglätte zu bekämpfen.

Die physikalische Erklärung: Schmelzpunkt und Kristallgitter

Wasser gefriert bei 0 Grad Celsius, weil sich die Wassermoleküle in einem festen Kristallgitter anordnen. Wenn man nun Salz auf das Eis streut, löst sich das Salz in dem winzigen, oft unsichtbaren Wasserfilm auf der Oberfläche des Eises auf. Durch diese Vermischung entsteht an der Grenzfläche ein flüssiges Eis-Wasser-Salz-Gemisch. Das Salz stört die gleichmäßige Struktur des Kristallgitters massiv. Da das System nun bestrebt ist, im flüssigen Zustand zu bleiben, sinkt die Schmelztemperatur des Gemischs deutlich ab.

Je nach Konzentration kann der Gefrierpunkt einer solchen Salzlösung auf bis zu -21 Grad Celsius abgesenkt werden. In einfachen Schulversuchen sinkt die Temperatur in einem Becherglas mit Eis und Salz meist auf etwa -4,5 Grad Celsius absinken. Das Eis schmilzt also, weil es nun kälter als der neue, abgesenkte Schmelzpunkt der Mischung ist.

Warum kühlt das Gemisch gleichzeitig ab?

Ein faszinierender Nebeneffekt dieses Experiments ist die spürbare Kälteentwicklung. Wenn sich Salz im Wasser löst, wird Energie benötigt, um das feste Salzgitter aufzubrechen. Diese sogenannte Gitterenergie ist oft höher als die Energie, die beim späteren Anlagern der Wassermoleküle frei wird. Das System entzieht der Umgebung folglich Wärmeenergie. Man nennt dies einen endothermen Vorgang. Deshalb fühlt sich das Becherglas plötzlich eiskalt an, während das Eis schmilzt.

Warum wird Salz im Winter zum Streuen genutzt?

Im Straßenverkehr macht man sich genau diesen Effekt zunutze. Wenn es leicht frostig ist und Schnee oder Eis auf der Fahrbahn liegt, verhindert Streusalz, dass sich eine geschlossene Eisschicht bildet oder bestehendes Eis sofort weitermauert. (36 Wörter) Allerdings hat das seine Grenzen. (5 Wörter) Bei extremen Minustemperaturen unter -10 oder -15 Grad Celsius verliert Streusalz stark an Wirkung, weil das Wasser mangels flüssigem Oberflächenfilm das Salz nicht mehr richtig auflösen kann.

Vergleich von Streumethoden gegen Eis und Schnee

Kochsalz (Natriumchlorid)

• Senkt den Gefrierpunkt aktiv durch Schmelzpunkterniedrigung bis maximal minus 21 Grad Celsius

• Kann Pflanzen schädigen und das Grundwasser belasten bei übermäßigem Einsatz

• Sehr schnell, taut vorhandenes Eis direkt an der Oberfläche auf

Splitt und Sand

• Wirkt rein mechanisch durch Erhöhung der Bodenhaftung und Streuung

• Umweltfreundlich, muss im Frühjahr allerdings mühsam zusammengekehrten werden

• Sofortiger Effekt gegen Wegrutschen, taut jedoch kein Eis weg

Harnstoff (alternative Auftaumittel)

• Senkt den Gefrierpunkt ähnlich wie Salz, wird oft geschont an Brücken eingesetzt

• Teurer in der Anschaffung, kann zu starkem Algenwachstum in Gewässern führen

• Etwas langsamer als herkömmliches Kochsalz

Das Schulprojekt zum Thema Eis und Salz

Lena, eine Schülerin der achten Klasse in Stuttgart, wollte für den naturwissenschaftlichen Unterricht ein Experiment zu gefrorenem Wasser durchführen. Sie stellte zwei Bechergläser mit identischen Eiswürfeln bereit.

Beim ersten Versuch gab sie das Salz direkt auf einen trockenen Eiswürfel, ohne vorheriges Wasser. Das Resultat war frustrierend: Das Salz rutschte ab, und kaum etwas passierte.

Nach kurzer Recherche verstand sie ihren Fehler: Ein winziger Wasserfilm oder etwas Schmelzwasser ist notwendig, damit sich das Salz überhaupt lösen kann. Sie korrigierte den Aufbau und befeuchtete den Eiswürfel leicht.

Plötzlich setzte die Reaktion ein, und das Thermometer im Glas sank innerhalb weniger Minuten deutlich ab. Lena konnte die Temperaturveränderung exakt dokumentieren.